[發明專利]一種高固體含量水性聚氨酯樹脂及其涂料的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611245425.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106750130B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 徐玉華;何程林;徐坤;徐玉俊
• 申請（專利權）人: 江蘇中科金龍環保新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/32;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/48;C09D175/04;C09D175/06;C09D175/08
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 宋秀蘭

1.一種高固體含量水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟(1)、將5～45重量份聚碳酸亞丙酯多元醇、15～50重量份異氰酸酯在70～90℃下反應2～4小時，得到混合溶液A；

步驟(2)、在上述混合溶液A中加入0.2～7重量份的擴鏈劑1、50～100重量份丙酮或丁酮，攪拌混勻后加入0.02～0.3重量份催化劑，置于60～70℃下反應5～8小時，得到混合溶液B；

步驟(3)、將上述混合溶液B降溫至35～60℃后，再加入磺酸型親水擴鏈劑，反應15～60分鐘，加入去離子水進行乳化，添加的水量使得乳液固體含量在45wt％以上，攪拌10～20分鐘；

聚碳酸亞丙酯多元醇與磺酸型親水擴鏈劑的質量比為70：0.5或45：0.6；

步驟(4)、將步驟(3)所得產物置于旋轉蒸發儀上，真空減壓，脫除溶劑，得到100重量份的基于聚碳酸亞丙酯多元醇的高固體含量水性聚氨酯乳液；

其中，所述的聚碳酸亞丙酯多元醇是指由二氧化碳和環氧丙烷經過化學聚合合成的兼具聚碳酸酯和聚醚結構的多元醇，其分子量為1500～4000，官能度為2～6；

所述的擴鏈劑1為乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇和二甘醇中的一種或幾種；

所述的磺酸型親水擴鏈劑包括乙二胺基丙磺酸鈉、乙二胺基乙磺酸鈉和德固賽A95及其衍生物。

2.基于如權利要求1所述的方法得到的高固體含量水性聚氨酯樹脂在水性聚氨酯涂料制備中的應用。

3.一種高固體含量水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于該方法是將100～200重量份如權利要求1所述的方法得到的高固體含量水性聚氨酯乳液、0.002～1.2重量份流平劑、0.05～4重量份增稠劑、0.05～6重量份環保型助劑、0.003～0.1重量份消泡劑和一定量的去離子水依次加入到拉缸中，在250～500轉/分鐘下攪拌1～2小時，即得基于聚碳酸亞丙酯多元醇的高固體含量水性聚氨酯涂料。

4.如權利要求1所述的一種高固體含量水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于步驟(1)還可以加入0～20重量份其他常規聚合物二元醇。

5.如權利要求1所述的一種高固體含量水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于步驟(2)還可以加入0～4重量份交聯劑。

6.如權利要求3所述的一種高固體含量水性聚氨酯涂料的制備方法，其特征在于還可以加入0～15重量份色漿。

7.如權利要求1所述的一種高固體含量水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于所述的聚碳酸亞丙酯多元醇是指由二氧化碳和環氧丙烷經過化學聚合合成的兼具聚碳酸酯和聚醚結構的多元醇，其分子量為1500～4000，官能度為2。

8.如權利要求4所述的一種高固體含量水性聚氨酯樹脂的制備方法，其特征在于所述的常規聚合物二元醇包括聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚環氧丙烷二元醇、聚環氧乙烷二元醇、聚四氫呋喃醚二元醇、聚己內酯二元醇和聚碳酸酯二元醇其中的一種或多種，其分子量為1000～4000；

所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯中的一種或幾種；

所述的催化劑為有機錫、有機鉍、有機銀或有機鋅；

所述的交聯劑為三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、甘油、季戊四醇和蓖麻油中的一種或幾種。